Эволюционный секрет выживания H. pylori в желудке

Новейшее исследование профессора Фредерика Вейрье в сотрудничестве с командой профессора Хильде Де Рёз из Института Пастера пролило свет на ключевые гены, необходимые для патогенеза бактерии Helicobacter pylori, вызывающей желудочные инфекции. Этот патоген, как и другие микроорганизмы, претерпел в ходе эволюции генетические модификации, позволившие ему адаптироваться к своей среде.

Никель оказался тем эволюционным ключом, который позволяет патогену выживать в условиях высокой кислотности желудка. Этот металл является кофактором двух важнейших белков, один из которых — уреаза, фермент, нейтрализующий желудочную кислоту. Следовательно, для колонизации желудка патогену нужна эффективная система транспорта никеля.

Изучив весь геном бактерии, исследовательская группа идентифицировала новый транспортер никеля, который, по-видимому, необходим для захвата металла. Попав внутрь бактериальной клетки, никель регулирует синтез уреазы, которая, в свою очередь, нейтрализует кислоту желудка. Этот ген, наряду с рядом других генов, кодирующих белки, участвующие в никелевом гомеостазе, был приобретен бактерией очень давно посредством горизонтального переноса генов.

Металлы часто являются ключевыми игроками в бактериальном патогенезе. Это справедливо и для многих других микроорганизмов, включая патогенные штаммы Escherichia coli, где железо играет важную роль в способности инфицировать хозяина. Однако генетическая перетасовка, ведущая к модификациям гомеостаза металлов у Helicobacter pylori и позволяющая ему адаптироваться к желудочной среде, кажется довольно уникальной.

Дальнейшие генетические исследования позволят ученым идентифицировать другие гены, которые были утрачены или приобретены в ходе эволюции, наделяя микроорганизмы характеристиками, необходимыми для колонизации хозяев и вызывания заболеваний. В некотором смысле эти гены можно считать посланниками из прошлого. Эта работа будет использована для разработки стратегий борьбы с такими инфекциями.